基于plc控制的变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统介绍
2013-7-8 15:31:19 点击：
基于plc控制的变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统介绍
日常的生活用水量随季节、昼夜、上下班的时间不同而有较大变化，因而经常出现365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 用水的不平衡，主要表现在水压上，用水多而365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 少则水压低，用水少而365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 多则水压高。为保证小区的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 正常，可以利用PLC配以不同功能的传感器，根据网管的压力，通过变频器控制水泵的转速，使水管中的压力始终保持在合适的范围。
理论分析
根据变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统的特点，本文变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统控制对象是一个时变的、非线性的、滞后的、模型不稳定的对象。对它的控制仍属于工业过程控制的范畴，它以365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
出口管网水压为控制目标，在控制上实现出口总管网的实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力跟随设定的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力。设定的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力可以是一个常数，也可以是一个时间分段函数，在每一个时段内是一个常数。所以，在某个特定时段内，恒压控制的目标就是使出口总管网的实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力维持在设定的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力上。
从系统的原理上图中可以看出，在系统运行过程中，如果实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力Pf低于设定压力Ps，控制系统将得到正的压力差△P，这个差值经过计算和转换，计算出变频器输出频率的增加值，该值就是为了减小实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力与设定压力的差值，将这个增量和变频器当前的输出值相加，得出的值即为变频器当前应该输出的频率。该频率使水泵机组转速增大，从而使实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力提高，在运行过程中该过程将被重复，直到实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力和设定压力相等为止。如果运行过程中实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力高于设定压力，情况刚好相反，变频器的输出频率将会降低，水泵机组的转速减小，实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力因此而减少。同样，最后调节的结果是实际365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
压力和设定压力相等。
变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统的硬件设计
本文的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统要适用生活水、工业用水以及消防等多种场合的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
，我们以四台水泵（三台主泵和一台附属小泵）组成的365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统为例，其原理框图如下图所示。
从原理框图，我们可以看出变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、通讯接口以及报警装置等部分组成。
365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制系统安装在365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制柜中，包括365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制器(PLC系统)、变频器和电控设备三个部分。
(1)365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制器：它是整个变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制系统的核心。365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制器直接对系统中的压力、液位、报警信号进行采集，对来自人机接口和通讯接口的数据信息进行分析、实施控制算法，得出对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器对执行机构（即水泵）进行控制。
(2)变频器：它是对水泵进行转速控制的单元。变频器跟踪365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制。
(3)电控设备：它是由一组接触器、保护继电器、转换开关等电气元件组成。用于在365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制器的控制下完成对水泵的切换、手/自动切换及就地/集中等工作。
变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统的控制流程
整个变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
控制系统要根据检测到的输入信号的状态、按照系统的控制流程、通过变频调速器和执行元件对水泵组进行控制实现恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
目的。其需要完成的控制流程如下图所示。其控制流程如下：
(1)系统上电，按照接收到有效的自控系统启动信号后，首先启动变频器拖动水泵MI（可以是M2，M3，这里以Ml为例），通过恒压控制器，根据用户管网实际压力和设定压力的误差调节变频器的输出频率，控制Ml的转速，当输出压力达到设定值，其365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
量与用水量相平衡时，转速才稳定到某一定值，这期间M1工作在调速运行状态。
(2)当用水量增加水压减小时，通过压力闭环和恒压控制器，增加水泵的转速到另一个新的稳定值，反之，当用水量减少水压增加时，通过压力闭环和恒压控制器，减小水泵的转速到另一个新的稳定值。
(3)当用水量继续增加，变频器的输出频率达到上限频率50Hz时，若此时用户管网的实际压力还未达到设定压力，并且满足增加水泵的条件时，在变频固定式的控制方式下，系统将变频器的输出的频率降为下限频率的同时开启一台恒速水泵。在变频循环式的控制方式下，系统将电机Ml切换至工频电网供电后，Ml恒速运行，同时使第二台水泵M2投入变频器并变速运行，系统恢复对水压的闭环调节，直到水压达到设定值为止。如果用水量继续增加，满足增加水泵的条件，将继续发生如上转换，并有新的水泵投入并联运行。当最后一台水泵M3投入运行，变频器输出频率达到上限频率50Hz时，压力仍未达到设定值时，控制系统就会发出水压超限报警。
(4)当用水量下降水压升高，变频器的输出频率降至下限频率，用户管网的实际压力水压仍高于设定压力值，并且满足减少水泵的条件时，系统将先运行的那台恒速水泵关掉，恢复对水压的闭环调节，使压力重新达到设定值。当用水量继续下降，并且满足减少水泵的条件时，将继续发生如上转换，直到剩下一台变频泵运行为止。
(5)当系统中只有调速泵在工作，而调速泵的运行频率已降至下限频率时，且满足关泵条件，此时关闭调速泵。系统进入靠附属小泵进行少量补水的状态。在这种情况下，若实际压力低于设定压力，则延时后开启附属小泵进行补水，附属小泵开启后，若实际压力高于附属小泵的工作压力（设定压力+附属小泵启停压力误差），则关掉附属小泵。待实际压力再次低于设定压力后，重复上述过程。在附属小泵开启后，压力达不到设定压力，则经过一定的延时后，关掉附属小泵，开启调速泵进行控制，工作过程同2、3、4。
变频调速恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
系统的软件设计本系统的程序是建立在变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站
的方案和控制流程基础上的，按照PLC应用的步骤开发完成的。系统运行主程序首先要进行一系列的初始化工作，并使扩展模块（通讯模块、A/D模块等）、触摸屏、变频器等设备与PLC的数据传输正常。在系统运行过程中要及时进行故障检测，以防止设备损坏和意外发生；当出现故障时，要在触摸屏上及时显示并进行报警输出，方便维修人员维修，有利于系统恢复正常工作。无故障情况下，在触摸屏上显示设定压力和实际压力，系统自动启动后，进行恒压控制。其流程框图如下图所示。
结语
通过现场工业试验表明，该设计提高了系统的稳定性、可靠性以及可扩容性。将数字PID控制技术引入该系统，提高系统的控制性能和性价比：同时在系统中引入人机界面，提高了系统的可视性和可操作性。
- 上一篇：全自动变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统功能与特点,系统结构与原理 2013/7/8
- 下一篇：基于plc控制的变频恒压365bet英国_365bet娱乐_速发国际365的最新网站 系统节能设计报告 2013/7/8
